一种接枝叶酸OSA淀粉及其制备方法

本发明涉及一种接枝叶酸osa淀粉及其制备方法，属于变性淀粉制备和应用。

背景技术：

1、淀粉是一种绿色可再生资源，其来源广泛程度仅次于纤维素，作为一种可再生天然高分子化合物，淀粉具有价廉、可降解、生物相容性好、安全无毒等优点，经常被用于输送药物。然而，天然淀粉对酸、酶水解的抵抗力差，很难通过人类的上消化道，这限制了它作为药物的口服递送载体的应用。

2、口服靶向载体可以使药物在释放到特定病患部位之前，可以在人体上消化道中得到有效保护，避免药物的提前降解，从而大大提高了药物的治疗效果。对比传统药物的注射给药手段，口服靶向给药体系能够避免药物经血液循环后的肝脏首过效应，另外具备将药物靶向递送至患病部位的优势，有效减少了传统化疗带来的不良反应，增强患者的依从性，叶酸作为一类具有特异性识别癌细胞表面过度分泌的叶酸受体的靶向引物，经常被用于修饰各种药物载体，从而提升载体的特异性识别性能。

3、目前研究较多的口服靶向药物载体主要集中在金属-有机骨架(mof)载体，然而mof材料在临床应用上还存在着生物相容性的问题，对于人体的安全性需要得到进一步证实。因此设计一款生物相容性好、安全且具有口服靶向淀粉基载体具有重要意义。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、现有技术中口服靶向载体存在生物相容性、安全性以及接枝率和装载效率低等技术问题。

3、[技术方案]

4、针对上述技术问题，本发明提供一种制备接枝叶酸osa淀粉的方法，该方法通过采用osa淀粉与叶酸在一定条件下进行接枝反应，使得制备出的接枝叶酸osa淀粉不仅具备较高的接枝率、还具有较好的生物相容性和口服靶向性。

5、本发明的反应机理是：通过缩合剂和活化剂将叶酸的羧基活化形成不稳定的叶酸活性酯中间体，叶酸活性酯中间体进一步亲核攻击oas淀粉上的活性羟基位点，形成稳定的叶酸接枝淀粉产物；该接枝反应在缩合剂和活化剂的参与下，大大降低了反应的活化能，从而极大的提高了叶酸的接枝效率。

6、本发明针对如下关键点进行精准控制：

7、①叶酸与缩合剂和活化剂的摩尔比应不低于1:1:1：缩合剂和活化剂的比例过高会导致两者之间的副产物的产生，不利于叶酸的活化，缩合剂和活化剂的比例过低会导致叶酸不能被充分活化，从而阻碍叶酸活性酯中间体的生成，不利于接枝反应的进一步进行；

8、②接枝反应时间，接枝反应时间应不高于10h：接枝时间过短会导致接枝反应不完全，接枝时间过长会导致当接枝反应进行到一定程度时，大量反应副产物的产生阻碍了正反应的进行，造成接枝效率的下降；

9、③接枝反应温度，接枝反应温度应不高于50℃：接枝温度过高会导致接枝反应平衡朝逆方向进行，接枝温度过低会导致淀粉颗粒吸水膨胀过程受阻，不利于其与叶酸基团的接触，从而抑制叶酸的接枝反应的进行；

10、④叶酸添加量不超过淀粉用量的25％：这是由于随着叶酸添加量的提高，淀粉分子与叶酸分子之间的碰撞几率增大，反应不断地向合成的方向进行，产品的取代度不断提高；但是当叶酸添加量过高会导致一定的空间位阻以及可继续参与反应的淀粉分子数减少，从而降低叶酸接枝反应效率。

11、本发明的目的是提供一种制备接枝叶酸osa淀粉的方法，所述方法如下步骤：

12、(1)在室温下，将叶酸(fa)与缩合剂、活化剂混合均匀，加入到二甲基亚砜(dmso)溶液中，避光搅拌12～24h，得到叶酸活性酯；

13、(2)将淀粉分散在水中形成淀粉乳，辛烯基琥珀酸酐(osa)溶于无水乙醇中并在35～45℃条件下在1～3h内逐滴加入到淀粉乳中，调节反应液的ph值为8.0～8.5，反应1～2h，再调节ph为7.0～7.4终止反应；洗涤、干燥，得到osa淀粉；将osa淀粉溶解于去离子水中，制备osa淀粉悬浮液；

14、(3)将步骤(1)制备的叶酸活性酯加入到步骤(2)制备的osa淀粉悬浮液中，避光搅拌反应，反应结束后，透析、干燥，即得接枝叶酸osa淀粉。

15、在一种实施方式中，步骤(1)所述缩合剂包括二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺、1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺中的任意一种或多种的组合。

16、在一种实施方式中，步骤(1)所述活化剂包括n-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸、n,n’-羰基二咪唑中的任意一种或多种的组合。

17、在一种实施方式中，步骤(1)所述叶酸、缩合剂和活化剂的摩尔比为1:1:1～1:3:3。

18、在一种实施方式中，步骤(2)所述淀粉为普通玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、高直链玉米淀粉中的任意一种或多种的组合。

19、在一种实施方式中，步骤(2)所述调节反应液的ph值为8.0～8.5是采用质量分数为1～3％的氢氧化钠溶液进行调节。

20、在一种实施方式中，步骤(2)所述再调节ph为7.0～7.4终止反应是采用质量分数为2～3％的盐酸溶液进行调节。

21、在一种实施方式中，步骤(2)所述辛烯基琥珀酸酐添加量(以淀粉干基)为3～9％；优选为3～6％。

22、在一种实施方式中，步骤(2)所述osa淀粉悬浮液中osa淀粉的质量分数为20～40％。

23、在一种实施方式中，步骤(2)所述osa淀粉悬浮液中osa淀粉的取代度为0.011～0.039；优选为0.011～0.027。

24、在一种实施方式中，步骤(2)所述osa淀粉悬浮液质量浓度为40～60mg/ml。

25、在一种实施方式中，步骤(3)所述叶酸活化酯添加量为osa淀粉干基的5～25％；优选为10～20％；进一步优选为15％。

26、在一种实施方式中，步骤(3)所述避光反应的温度为30～50℃；优选为35～45℃。

27、在一种实施方式中，步骤(3)所述避光反应是时间为2～10h；优选为4～6h。

28、在一种实施方式中，步骤(3)所述透析采用的透析袋截留分子量为3～10kda。

29、在一种实施方式中，步骤(3)所述干燥的温度为40℃，时间为12～24h。

30、本发明提供了由上述所述方法制备得到的接枝叶酸osa淀粉。

31、在一种实施方式中，所述接枝叶酸osa淀粉中叶酸的取代度为0.01～0.04；优选为0.03～0.04。

32、本发明提供了由上述制备的接枝叶酸osa淀粉在制备口服抗癌药物中的应用。

33、在一种实施方式中，所述应用是将接枝叶酸osa淀粉作为口服淀粉基抗癌药物载体用于抗癌药物的负载。

34、在一种实施方式中，所述抗癌药物包括盐酸阿霉素、紫杉醇、顺铂或氟尿嘧啶抗癌药物。

35、本发明还提供了一种口服靶向抗癌药物，所述口服靶向抗癌药物包含上述所述的接枝叶酸osa淀粉。

36、[有益效果]

37、(1)本发明采用合适的缩合剂与活化剂比例有效活化叶酸羧基，大大提高了叶酸接枝反应效率。

38、(2)本发明通过接枝反应生成的接枝叶酸osa淀粉有很好的抗酶解性能，克服了原淀粉颗粒大、易被酶解、抗消化性差的缺点。

39、(3)本发明接枝叶酸osa淀粉能够有效装载抗癌药物盐酸阿霉素并且形成的载药复合物对结肠癌细胞有着良好的抑制效果，是一种有潜力的口服淀粉基抗癌药物载体。